автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Сортирование семян огурца в электростатическом поле на ленточном триере

На правок рукописи

СТЕРХОВА Татьяна Николаевна

СОРТИРОВАНИЕ СЕМЯН ОГУРЦА В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ НА ЛЕНТОЧНОМ ТРИЕРЕ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор Шмигель Виктор Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Воробьев Виктор Андреевич

кандидат технических наук, доцент Будзко Игорь Игоревич

Ведущее предприятие

ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии

Защита состоится 2005 г в 13 час на заседании диссерта-

ционного совета Д 220 044 62 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им В П Горячкина» (ФГОУ ВПО МГАУ), 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ

Автореферат разослан 2005

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

Загинайлов В И

г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Для населения одной из важнейших и питательных овощных культур является огурец Эффективное производство огурца требует использования качественного семенного материала

Семена огурца существенно отличаются по своим физическим, биологическим и физиологическим свойствам, а также по своим посевным качествам Исследованиями установлено, что около 20% площадей, занятых овощными культурами, засеваются некондиционными семенами Семена огурца обладают особой разнокачественностью. связанной с расположением формирования семенников, условиями выращивания Выделение биологически ценных семян огурца по совокупности их свойств (с большими значениями энергии прорастания, всхожести, силы роста, массы и более развитым зародышем) из общей массы позволяет существенно улучшить качество всего семенного материала

Известные методы и средства механического сортирования, основанные на разделении семенной смеси по одному из признаков, недостаточно совершенны и не отвечают современным требованиям

Основываясь на исследованиях Басова А М , Бородина И Ф , Изако-ва Ф Я , Шмигеля В Н , Каменира Э А, Тарушкина В И , Яснова Г А и др в работе предложено сортировать семена огурца с использованием электрического поля Основу данного метода составляют законы механики и электротехники, в частности влияние электрических сил, основанных на селективной зарядке и поляризации семян при помещении их в электрическое поле

Поэтому разработка метода и средств сортирования семян огурца в электрическом поле с целью повышения качественного отбора более жизнеспособных и биологически ценных семян является актуальной и практически значимой задачей сегодняшнего дня

Целью работы является разработка и исследование устройства для выделения биологически ценных семян огурца в электростатическом поле

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

-теоретически обосновать и исследовать возможность электростатического сортирования семян огурца, получить аналитическое выражение для расчета напряжённости электрического поля в межэлектродном промежутке ленточного электростатического триера (ЛЭТ), -дать аналитическое выражение угла наклона траектории движения семенных

частиц к вертикали в межэлектродном промежутке ЛЭТ, -разработать физическую модель сплюснутой диэлектрической разновытяну-той частицы эллипсоидальной формы для проверки распределения плотности контактного заряда на её поверхности и отекания заряда с течением времени, -разработать экспериментально-производственную установку для сортирования семян огурца, провести лабораторные и производственные испытания, -дать рекомендации по применению ЛЭТ

Объектом исследования является совокупность свойств семян огурца, параметры, режимы работы устройства для сортирования семян огурца в электростатическом поле.

Предметом исследования являются процессы, протекающие в межэлектродном пространстве, определение оптимальных параметров и режимов работы ЛЭТ.

Методы исследований. Решение поставленных задач проводилось на основе применения: -теории электромагнитного поля;

-методов статистической обработки экспериментальных данных; -основ теории активного планирования эксперимента; -методов определения показателей качества семян.

Научная новизна работы состоит в следующем: -предложен способ отбора жизнеспособных и биологически активных семян

огурца в электростатическом поле; -теоретически обоснована возможность использования ЛЭТ для сортирования семян огурца с целью выделения биологически ценных семенных частиц по их толщине;

-теоретически описаны условия ориентации и срыва семенных частиц с электрода в электрическом поле; -получено аналитическое выражение угла наклона траектории движения семенных частиц к вертикали в межэлектродном промежутке ЛЭТ; -разработана физическая модель процесса контактной зарядки в электростатическом поле сплюснутого диэлектрического разновытянутого эллипсоида; -разработана математическая модель процесса сортирования семян огурца на ЛЭТ, учитывающая влияние основных параметров и режимов работы устройства на технологическую эффективность; -на основе теоретических исследований разработано устройство, позволяющее проводить электростатическое сортирование семян огурца.

Практическая ценность работы заключается в следующем: -теоретическом обосновании процесса сортирования семян огурца в электрическом поле на ЛЭТ; -разработке эффективного устройства для отбора биологически ценных семян огурца с целью подготовки их к посеву.

Реализация результатов работы Материалы исследований явились основой разработки устройства для сортирования семян огурца в электростатическом поле, используемого в ряде хозяйств Удмуртской Республики.

На защиту выносятся следующие основные положения: -способ отбора сортирования семян огурца в электрическом поле; -теоретические зависимости, описывающие поведение частицы в межэлектродном промежутке ЛЭТ; -физическая модель процесса контактной зарядки сплюснутой разновытянутой диэлектрической частицы эллипсоидальной формы в электростатическом поле;

-математическая модель процесса сортирования семян, устанавливающая связь основных технологических и конструктивных параметров ЛЭТ с показателями качества семян;

-устройство сортирования семян огурца в электростатическом поле с целью выделения жизнеспособных и биологически ценных семян

Апробация работы Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на 3-й и 4-й Международных научно-технических конференциях «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (ВИЭСХ, 2003, 2004 г г), на 2-й Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (ВИМ, 2003), Международной научно-практической конференции «Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований» (ИжГСХА, 2003 г), Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивому развитию АПК - научное обоснование» (ИжГСХА, 2004 г)

Основные теоретические положения диссертационной работы подтверждены экспериментальными исследованиями в лабораторных и производственных условиях

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, включая один патент на изобретение

Структура и объём диссертации Диссертационная работа изложена на 187 страницах текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 122 наименований включая 2 иностранных, 26 приложений, содержит 45 рисунков и 7 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, приведена общая характеристика исследований

В первой главе проведён анализ существующих способов и технических средств, предназначенных для сортирования семян огурца с целью выделения жизнеспособных и биологически ценных семян

Известно большое количество химических, физических и биологических методов предпосевной обработки семян в целях повышения их посевных качеств и продуктивности будущих растений

В работах Александрова С В , Еременко Л Л . Лудилова В А, Мака-ро И М , Якубицкой Т С . Кондратьевой А В и др отмечено, что наиболее высокими посевными качествами обладают семена, имеющие больший размер Н Н Ульрих отмечает « что более крупные и более тяжёлые семена, как правило, обладают более высокой продуктивностью, чем относительно более мелкие или лёгкие»

Одним из способов сортирования семенных смесей является сортирование семян с применением различных видов электрических полей Преимуществом такого способа является обеспечение сортирования семенной смеси по совокупности геометрических (масса, толщина, длина), биологических (всхо-

жесть, энергия прорастания, сила роста, урожайность), электрических (диэлектрическая проницаемость, заряд, электропроводность) свойств.

Существенный вклад в решение научных проблем, связанных с перспективностью применения электрических методов для сортирования семенных смесей внесли Басов А.М, Бородин И.Ф., Изаков Ф.Я., Кудрявцев И.Ф., Та-рушкин В.И., Шмигель В.Н. и др.

На основании анализа литературных источников и технологических требований к сортировальным машинам для разделения семян огурца установлено, что одним из перспективных устройств повышения эффективности отбора биологически ценных семян является применение ЛЭТ.

Во второй главе «Теоретическое обоснование процесса сортирования семян на ленточном электростатическом триере» рассмотрены вопросы, связанные с механизмом зарядки семян в электростатическом поле: с моментами сил. действующими на заряженные семена в межэлектродном промежутке. Приведены расчеты напряжённости ориентации и срыва семенных частиц с наклона траектории движения частиц к вертикали после срыва Представлена технологическая схема ленточного триера, применяемого для выделения биологически ценных семян огурца (рис. 1).

грузочного бункера 4 закреплена вертикальная пластина 6 из изоляционного материала. Под полочками 8 по всей их ширине установлены изогнутые экстракторы 9, выполненные из изоляционного материала.

Семенная смесь загружается в бункер 4, узким соплом 5 подаётся на электроды 8, закрепленные на движущейся вверх ленте 10 конвейера и выносится в межэлектродное пространство, где подвергается действию электрического поля. Вращающий момент поля разворачивает семена с большей толщиной на полочке длинной осью вдоль силовых линий поля, которые двигаясь в сторону потенциального электрода, падают в бункер 3. Семена, имеющие

Триер состоит из загрузочного бункера 4 с узким соплом 5 для подачи семян на электроды-полочки 8, закрепленные на транспортёрной ленте 10, натянутой на заземленные барабаны 7. Ширина полочек соизмерима с длиной семян огурца. Электрическое поле образуется между за-

крытым диэлектрической

Рис.1 Технологическая схема ЛЭТ

прослойкой 1 плоским электродом 2, к которому подведен потенциал от высоковольтного источника питания и заземленными электродами-полочками. К соплу 5 за-

меньшую толщину, уносятся вверх и благодаря эсктракторам 9, скатываются в приемный бункер 11 мелких семян

Электрическая сепарация основана, главным образом, на различии электропроводности и диэлектрической проницаемости компонентов исходных материалов В электростатическом поле частицы приобретают заряд в результате контакта с электродом или заряженной частицей

При кондиционной влажности семя огурца можно принять как диэлектрик с большой активной проводимостью

В семенах, находящихся в электрическом поле, протекает процесс поляризации, после чего в семя поступают свободные заряды Это продолжается до полного исчезновения в семени результирующего поля при достижении предельного заряда, определённого составляющей напряженности приложенного электростатического поля

На семенные частицы, расположенные на электроде - полочке, действуют вращающий момент электростатического поля момент куло-новской силы, способствующий ориентации Мр, и противодействующий ориентации момент силы трения (рис 2) При условии

Мэ + Мр > М,

яр

0)

Рис 2 Ориентация и срыв частиц в электростатическом поле

семенные частицы ориентируются на электроде - полочке длинной осью вдоль силовых линий электростатического поля Затем семенные заряженные частицы, преодолевая силу трения, перемещаясь по полочке в область потенциального электрода (рис 2а), закрытого слоем диэлектрика, движутся и, если центр тяжести выходит за пределы края полочки, попадают в бункер крупных семян (рис 26) В некоторых случаях частицы достигают слоя диэлектрика и остаются на нем (рис 2в) Затем под действием силы тяжести, отдав приобретенный заряд, частицы падают в бункер крупных семян

Вращающий момент электростатического поля определяется выражением

М =

Е2-Г

^--^■У^ФуНтгу,

(2)

где Е„ - напряженность электростатического поля в рабочей зоне межэлекгрод-ного промежутка; Ео - электрическая постоянная; V, - объем трехосной разно-вытянутой частицы эллипсоидальной формы; - функция влияния формы и относительной диэлектрической проницаемости частицы на величину вращающего момента поля; - угол наклона большей оси частицы к вертикальной плоскости электродов, образовавших электростатическое поле.

(3)

где - приложенное высокое напряжение отрицательной полярности; - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрической подложки (для текстолита ес„ =4); вв - относительная диэлектрическая проницаемость воздуха (е„ = 1); Лс„ Ие - соответственно толщина диэлектрической подложки, которая служит для усиления величины и толщина воздушного промежутка межэлектродного пространства.

Момент кулоновской силы, способствующий ориентации:

мк

--()ЕвхСо*у = Щ>Е»°»К» хСоьу,

(4)

где Q - величина приобретенною контактною заряда; х - смещение центра заряда относительно центра стыковки двух полуэллипсоидов разной вытянуто-сти, образовавших сплюснутую разновытянутую частицу эллипсоидальной формы; а„ - приведенная длина сплюснутой эллипсоидальной частицы; - приведенный коэффициент сферичности

Момент силы трения, противодействующий ориентации:

(5)

(6)

где - коэффициент трения; - угол наклона, при котором начинается

поворот и движение частицы по металлической полочке; т - масса частицы; g - ускорение силы тяжести; г - радиус контактного пятна при расположении частицы на полочке; С - толщина частицы.

Подставляя выражения (2),(4),(6) в неравенство (1) и приняв разность

8С

N< 1

(7)

как функцию выполненности частицы, можно получить значение напряженности ориентации семенной частицы на электроде-полочке вдоль силовых линий электростатического поля по формуле

Е. о >

(8)

_2 fingr_

I (¡;ф2 sin 2у + m2„K„xeos yNje0

Эффект сортирования семян в электростатическом поле во многом определяется величиной напряжённости электрического поля в межэлектродном промежутке Независимо от конструкции электрических сепараторов, напряженность является одним из основных факторов, влияющих на эффективную работу устройства

Значение напряжённости ориентации семенных частиц на ттптючх-е. пттре,-

г =1 10'

,-3

(м),

т = 3 10'(кг),

деляется при следующих значениях величин /= £30° = 0,58, С = (1,0,1,5, 2,0,2,5)10"3 (м)

На рис 3 представлена функция выполненности семенных частиц N = /(С) при разных значениях Кв (функция вытянутости, или сферичности частиц) Кривые имеют в основном экспоненциальный характер Анализ кривых показывает, что чем больше значение имеет величина С, тем выше значение функции выполненности У, причём с ростом С значение N стремится к своему пределу Следовательно, для частиц большей толщины необходимо меньшее значение напряжённости ориентации

Процесс ориентации семенных частиц происходит одновременно с появлением напряжённости электрического поля Частицы ориентируются на полочке, и тут же кулоновской силой снимаются с неё, преодолевая силу трения от нормальных к полочке сил тяжести и зеркального отображения

120

1 00

080

z 0Е

040

020

000

I Ф Кв = 5*10-6 м2 - - Кв = - к - Кв s 35*10-6 «2 - Кв» I " 15*10-6 м2 4 Кв = 25*10-6 м2 45*10-6 м2

_____ч —— и -

Г -

i ✓ ✓ / ^ 4 <

-7-— / / / / ) ✓ У у г ✓ ✓ г

/ / / / / / / г

1

1,5

2,5

С, 1СГ М

Рис 3 Влияние толщины (С) семян огурца на функцию их выполненности (^

Условия появления кулоновской силы можно записать неравенством:

^ = + (9)

Используя приведенные зависимости (4), (6) и сделав преобразования, получим:

2

-N > Jmg,

(10)

откуда определим напряженность электростатического поля, необходимую для снятия с полочки частиц и направления их в сторону потенциального электрода:

(И)

Из анализа зависимости Еек = /(Ы) видно, что при постоянных значениях Кв и массы семени т, процесс снятия ориентированных частиц с электрода-полочки и движения их в сторону потенциального электрода зависит от функции выполненности частиц N.

В какой-то момент времени центр стыковки двух разновытянутых полуэллипсоидов, образовавших эллипсоидальную частицу, находится на кромке полочки. Координата X кромки полочки - это начальная координата Хн, с которой и начинается движение сориентированных частиц в электростатическом поле и свободное падение их вдоль координаты Ъ

Уравнение движения частиц, ориентированных большей осью вдоль поля по координате X, имеет вид:

ш/гх (12)

dtl

ЫК,

Ф

где Q - предельный заряд частицы, приобретённый в электростатическом поле в результате контакта с заземлённой полочкой (считается, что заряд приобретается мгновенно).

Угол наклона траектории движения частиц а к ординате Ъ будет иметь

вид:

(13)

В связи с тем, что выражение в квадратных скобках близко к 1 (0,93), можно допустить, что

a = arctg[K]. (14)

Для определения связи между геометрическими параметрами Ъ и С необходимо провести выборку 100 семян одинаковой массы т с последующим измерением их толщины С и ширины b Имея результаты измерений и используя математический пакет Maple, получили уравнение прямой:

11

С = -0,04866 + 1,7277

Чтобы исключить значение Ь в дальнейшем, выразим через параметр С, и после преобразований получим

К^[жоЕа2 (1,7277-С)2]/(0,009тк$) (16)

Анализ кривых а = Д.Е') (рис 4) показывает, что с увеличением толщины С угол наклона а к ординате Ъ увеличивается Наибольший угол наклона имеют частицы при массе т-ЮЮ^кги толщине семени С = 1,7 10 м При увеличении т в 2 раза (рассмотрим С = 1,3*10 Зм) угол наклона траектории движения частиц к вертикали уменьшается на 19° При одинаковых значениях массы ,(т =10*10"6кг) в случае увеличения толщины семени С от 1,1 10 Зм до 1,7 10"3М угол наклона траектории движения частиц к оси Z при Е„ = 8 10 5 В/м увеличивается на 73°

Графические зависимости а = /(Ев) представлены для кф = 0,6 При уменьшении кф до 0,2 характеристика сохраняет свою форму, однако >гол наклона при том же значении увеличивается Полученное значение показывает, что процессом выборки частиц с большей толщиной С можно управлять

90 80 70 | 60 § Ю

| 40 | 30

10 0

1

- ♦- т = 10мг с

—•—т= 10мг с

- » = 20мг с

Рис 4 График зависимости угла наклона («) траектории движения семенных частиц от напряженности электростатического поля {Ев) в рабочей зоне ЛЭТ при различных значениях массы и толщины частиц

В третьей главе «Методики проведения экспериментальных исследований» представлена программа лабораторных и производственных исследований

Возможность сортирования семян огурца на ЛЭТ, как показывают теоретические исследования, определяется совокупностью ряда физических свойств

23456789 Напряженность 105 В/м

= 11мм - а- т=10мгс = 13мм —а—т=10мгс = 15мм = 17им —■—т = 5мгс = 13мм ■ т= 15мг с = 1 Зим

-1 Змм

Объем экспериментальных исследований включает в себя определение размеров, массы и относительной диэлектрической проницаемости семян, статического коэффициента трения семян по поверхности полочки, контактного заряда сплюснутых разновытянутых диэлектрических частиц эллипсоидальной формы, распределение плотности заряда семени по поверхности модели частиц, степени однородности электрического поля, напряжённостей ориентации и срыва семенных частиц с полочки, проведение поисковых опытов с целью выявления границ воздействия факторов для определения оптимальных параметров электросепарации, проведение лабораторных и производственных экспериментов

Размеры семян определялись методом обмера частиц инструментальным микроскопом Масса семян определялась на торзионных весах Вследствие малости размеров семян для измерения относительной диэлектрической проницаемости наиболее приемлем метод, основанный на измерении напряженности ориентировки семенных частиц, находящихся на изолированной плоскости Статический коэффициент трения семян по поверхности полочки определялся по методике, основанной на определении угла наклона полочки к горизонту, при котором семенные частицы начинают двигаться

Определение напряжённостей ориентации и срыва семенных частиц проводилось на разработанной экспериментальной установке За напряженность ориентации принималось значение напряженности, при которой семенные частицы начинали движение по заземленному электроду, ориентируясь большой осью вдоль силовых линий электростатического поля За напряженность срыва - значение напряженности, при которой семенные частицы срывались с электрода-полочки

Для исследования распределения плотности заряда по поверхности сплюснутых разновытянутых частиц эллипсоидальной формы и отекания заряда с течением времени, из твердого диэлектрического материала, на основе расчетов, были изготовлены модели семян огурца разных размеров На поверхности частиц и по их ребрам были нанесены исследуемые точки Модели частиц закрепляли на диэлектрических стойках из винипласта и заряжали их контактным методом в одной и той же точке в течение 30 секунд напряжением 20 кВ Величину заряда на поверхности модели замеряли в определенных точках с помощью высоковольтного щупа для подачи потенциала на стрелочный электроскоп в момент прекращения зарядки и по истечении 15, 30, 45 и 60 секунд

Электрическое поле в установках электронно-ионной технологии, оказывая силовое воздействие на частицы семенного материала, обеспечивает их разделение по определенному физическому принципу Поэтому необходимо четкое представление о свойствах и параметрах электрического поля межэлектродного пространства, применяемого в ЛЭТ Экспериментальная установка для снятия вольт-амперной характеристики представляет собой систему электродов плоскость - полочка Полочка выполнена в виде прямого угла, на край которого были поочередно приварены стержни различного диаметра К потенциальному электроду подводится напряжение от источника высокого напряже-

ния, а полочка заземлена. Установка снабжена устройством для регулирования расстояния между плоскостью и полочкой.

Для оптимизации работы лабораторной экспериментальной установки решена многофакторная экспериментальная задача с использованием ротота-бельного плана второго порядка. За критерий оптимизации принималась технологическая эффективность.

По результатам предварительных опытов были выбраны четыре фактора, оказывающие основное влияние на процесс сортирования семенной смеси:

- подводимое напряжение (и) - XI;

- скорость движения транспортерной ленты (V) - Х2;

- расстояние между электродами (ф - ХЗ;

- подача семян на электроды (р) - Х4.

Уровни и интервалы варьирования факторов представлены в диссертации.

В четвёртой главе «Результаты экспериментальных исследований» при-•ведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие основные теоретические предположения процесса сортирования семян огурца на ЛЭТ.

По данным обмеров и расчетов построены вариационные кривые распределения толщины и объема семян огурцов сортов "Кустовой", ТСХА 442, "Феникс" и "Нежинский 12". Результаты показали, что наиболее тесно с массой семени для огурца коррелирует их толщина, (коэффициент корреляции составляет более 0,5).

На рис. 5 приведены результаты исследований влияния влажности на напряженности ориентации и срыва семенных частиц. Исследования проводились при влажности семян в диапазоне (8-18)%. Наименьшая напряженность ориентации и срыва частиц наблюдается при влажности семенной смеси 14%.

—♦"-Ориентация

* \ \ \ —■—Срыв *

\ \ > \ \

\ \ \ N ^ * ✓

ч N

10 Влажность,% 15

Рис. 5 Зависимость напряженности ориентации и срыва семян огурца при различной влажности

Согласно теоретическим исследованиям установлено, что физические свойства семян играют определенную роль в поведении семян в электростати-

ческом поле Опытное исследование условий ориентации и срыва семян подтвердили теоретические предположения Сопоставление опытных и расчетных данных, полученных на основании разработанной теории (8), (11), представлено на рис 6 и рис 7

11

5

2 --------

5 10 15 20 25 30 35

Масса мг

-*-Й|СЧвГС=14мм ♦- Опт с=1 4мм

—А—Расчет с=1 5мм 4 Опыт с=1 5мм —■—Печет с=1 6мм ■ Опыт с-1 6мм

Рис 6 Зависимость напряжённости ориентации семян от массы при различной толщине семени

5 10 15 20 25 30 35

Масса мг

_■—Расчет с=1 6мм I Опыт с=1 6мм

—Расчет с=15мм * Опыт с=1 5мм

—а—Расчет с=) 4мм • Опыт с=1 4мм

Рис 7 Зависимость напряженности срыва семян с полочки при различной толщине семени

Семена, обладающие улучшенными биологическими свойствами, требуют меньшие значения напряжённостей ориентации и срыва семенных частиц с

полочки, что хорошо согласовывается с результатами теоретических исследований.

Результаты эксперимента по распределению плотности остаточного заряда на поверхности модели разновытянутой диэлектрической частицы эллипсоидальной формы показывают, что плотность заряда на поверхности частицы уменьшается с течением времени. На рёбрах и по концам частицы плотность заряда имеет большее значение, чем в других точках поверхности, то есть заряд стекает к острым краям модели.

Снятие вольт-амперной характеристики на модели ЛЭТ показало, что для обеспечения электростатического поля радиус кривизны края электрода-полочки не должен значительно отличаться от межэлектродного расстояния.

Кинокадры скоростной киносъемки поведения семенных частиц в межэлектродном промежутке показали, что семена, обладающие лучшими биологическими свойствами (имеющие большую толщину, плотность, всхожесть, энер--гию прорастания, урожайность) ориентируясь острым концом в сторону потенциального электрода, и двигаясь по полочке, падают в нижний бункер Киносъемка подтвердила, что при наложении поля соответствующей напряженности можно создать условия, когда одни семена сориентируются и сорвутся с полочек, а другие - останутся на заземленном электроде.

Анализ результатов поисковых опытов позволил установить зависимость эффективности сортирования семенной смеси от изменения факторов, определить границы изменения их для получения математической модели, описывающей их совокупное влияние на эффективность работы ЛЭТ.

Результат получен в виде математической модели:

У ■= 0,731429-0,0141667X, -0,0266667X; -0,0133333Х3 - 0,023 75ХУХ2 -

-0,0175X1X3 - 0,02125ХРХ4-0,01625ХуХ3-0,0261905X,2 - 0,013905 Х22

Полученное уравнение позволило построить поверхности отклика, определяющее графическую зависимость технологической эффективности от факторов воздействия. Двумерные сечения поверхностей отклика наиболее значимых факторов представлены на рис.8.

Анализ модели, поверхностей отклика и их двумерных изображений позволил установить оптимальные значения управляющих факторов: 11= 20,9 кВ;

Технологическая эффективность при

этом достигает значения 0,74.

Contours of Estimated Response Surface

Contours of Estimated Response Surface

а) 6)

Рис 8 Двумерное сечение поверхностей отклика эффективности разделения в зависимости от а) подводимого напряжения (XI) и скорости движения транспортерной ленты (Х2), б) скорости движения транспортерной ленты (Х2) и расстояния между электродами (ХЗ)

Сепарация семян огурца на ЛЭТ обладает свойством универсальности без смены рабочих органов, изменяя напряжение на системе электродов и межэлектродное расстояние можно разделять семена, отличающиеся по своим физическим и биологическим свойствам При этом можно получить необходимое количество фракций семян, однородных по целому комплексу физических и биологических свойств

Производственные испытания проводились в агрокомбинате «Мир» Вот-кинского района Удмуртской Республики и КПП 811 УССТ №8 г Ижевска Была использована стандартная методика проведения полевых опытов При сортировании на ЛЭТ отмечается четкая тенденция улучшения роста растений, увеличения количества женских и мужских цветков с увеличением толщины семян В результате сортирование семян на ЛЭТ. имеющем электростатическое поле, увеличило урожайность огурца до 40%

В пятой главе «Эффективность сортирования семян огурца на ЛЭТ» рассматривается реализация и эффективность результатов исследований сортирования семян на ЛЭТ Экономическое обоснование применения ЛЭТ производится по следующим показателям капитальные вложения, эксплуатационные издержки, приведенные затраты, годовая экономия, годовой экономический эффект, срок окупаемости Экономическая оценка разработанной установки производилась на основе сопоставления эксплуатационных затрат с экономическим эффектом от дополнительного выхода продукции Доход от применения ленточного электростатического триера с целью выделения биологически ценных семян огурца составляет 34000 руб., а применение установки окупается в течение одного сезона

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Основываясь на различии в свойствах семян, зависящих от биологических особенностей растений, места формирования семенников, агротехнических условий возделывания растений предложен способ сортирования семян огурца в электростатическом поле на ленточном триере (ЛЭТ)

2 Полученные аналитические выражения описывают условия ориентации и срыва семенных частиц с электрода - полочки в межэлектродном промежутке ЛЭТ и доказывают возможность сепарации семенного вороха по совокупности свойств семян

3 Зависимости, описывающие угол наклона траектории движения семенных частиц к вертикали после срыва их с электрода - полочки, подтверждают что процессом сортирования семян можно управлять

4 Полученная математическая модель процесса разделения семенной смеси на ЛЭТ определяет оптимальные параметры и режимы работы экспериментальной установки для достижения максимальной технологической эффективности величина подводимого напряжения 20,9 кВ, скорость движения транспортёрной ленты 0,06 м/с, величина межэлектродного расстояния 23,14 мм, подача семян на электроды 2,85 кг/ч

5 Производственные испытания ЛЭТ подтвердили результаты лабораторных исследований, показав надёжность процесса сортирования семян огурца Сепарация семян на ЛЭТ дает повышение урожайности до 40%

6 Экономический эффект от использования ленточного электростатическою триера в агрокомбинате «Мир» Боткинского района Удмуртской Республики составил 424596 руб Срок окупаемости от внедрения данной установки составляет один сезон

7 На основании проведённых теоретических исследований разработан и защищен патентом на изобретение РФ (№ 2217893) в Федеральном институте промышленной собственности ленточный электростатический триер позволяющий выделять биологически ценные семена огурца

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Шмигель В В , Стерхова Т Н, Мещанинов А Н Разделение семян огурца в электростатическом поле на ленточном триере // Вестник РАСХН - 1999. №3, с 66-68

2 Бородин И Ф. Шмигель В В , Стерхова Т Н Сортирование семян огурца по их толщине на ленточном электростатическом триере // Вестник РАСХН -2000, №3, с 69-71

-3 Шмигель В В , Стерхова Т Н , Максимова Г М . Воробьев Д В , Рыбаков В Ф Ленточный электростатический триер для сепарации семян огурца // Картофель и овощи -2000, №5, с 26

4 Бородин И Ф , Шмигель В В , Юберев Н Н, Стерхова Т Н, Пряжеников Д В Угол наклона траектории частиц в ленточном электростатическом триере // Доклады РАСХН - 2002, №1, с 50-51

5 Шмигель В В , Стерхова Т Н . Григорьев А В , Кондратьев Н Ф , Кожевникова Г П Разделение семян огурца на электростатическом триере // Картофель и овощи - 2003, №1, с 9

6 Ниязов А М Стерхова Т Н, Щмигель В В Энергосберегающая технология в производстве овощей закрытого грунта Труды 3-й Международной научно - технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в с -х » - М ВИЭСХ, 2003. ч 2. с 186 - 190

7 Шмигель В В , Стерхова Т Н . Лачин А В Шенец А В Контактная зарядка сплюснутых эллипсоидальных частиц в электростатическом поле // Вестник РАСХН - 2003, №4, с 82-83

8 Шмигель В В , Стерхова Т Н Определение технологических параметров ЛЭТ Научные труды 2-й Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» - М ВИМ, 2003. т 148, с 179-183

9 Стерхова Т Н, Илемков В В Определение однородности электрического почя ЛЭТ Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение» Ижевск ИжГСХА, 2004, т 2, с 365-367

10 Шмигель В Н , Стерхова Т Н Установка для предпосевной обработки семян огурца в электростатическом поте Научные труды Международной научно-практической конференции «Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований», Ижевск ИжГСХА, 2003, т1, с 234237

11 Шмигель В В , Стерхова ТНК вопросу сортирования семян огурца на ЛЭТ Труды Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» - М ВИЭСХ. 2004 ч2,с 111-114

12 Триер Патент на изобретение № 2217893 РФ от 10 декабря 2003 // Шмигелъ В В , Бородин И Ф , Стерхова Т Н

Подписано к печати 28 12 2004 I 1ираж 100 экч

Заказ № 7652 Форма1 60x84 1 16 Объем 1 пл Гарнитура Times. Nett Roman Отпечатано на Rex Rotarv РИО Ижевской ГС\ А 426069, г Ижевск, ул Студенческая, 11

05.1?- - 05.21

- 807

« « m

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Ценность огурца как культуры, существующие агроприёмы предпосевной обработки семян и их анализ.

1.2. Физические способы отбора биологически ценных семян.

1.3. Отбор биологически ценных семян с применением электрических полей.

1.4. Необходимость поиска новых устройств для повышения эффективности сортирования семян в электрическом поле.

1.5. Выводы и научные задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН НА ЛЕНТОЧНОМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ТРИЕРЕ.

2.1. Физическая суть устройства и процесса сортирования семян огурца на ленточном электростатическом триере.

2.2. Контактная зарядка сплюснутых разновытянутых семян эллипсоидальной формы в электростатическом поле.

2.3. Силы и моменты сил, действующие на сплюснутую разновытянутую частицу при ориентации в электростатическом поле.

2.4. Определение напряжённости электростатического поля, необходимой для ориентации семенных частиц на полочке.

2.5. Определение напряжённости электростатического поля, необходимой для снятия семенных частиц с полочки.

2.6. Определение угла наклона траектории движения частиц к вертикали после срыва их с плоскости полочки.

Выводы и результаты теоретических исследований.

3. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Общие вопросы методики исследований.

3.2. Получение семян заданной влажности.

3.3. Определение некоторых физических свойств семян.

3.4. Определение статического коэффициента трения семян огурца по поверхности полочки.

3.5. Определение контактного заряда сплюснутой диэлектрической частицы.

3.6. Распределение плотности заряда семени по поверхности сплюснутой разновытянутой диэлектрической частицы эллипсоидальной формы.

3.7. Снятие вольт-амперной характеристики рабочего органа.

3.8. Определение напряженности ориентации и напряженности срыва частиц на электроде-полочке.

3.9. Подготовка и проведение поисковых опытов.

3.10. Определение оптимальных параметров электросепарации.

3.11. Методика проведения производственных исследований предлагаемого устройства.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Анализ некоторых физических свойств семян огурца.

4.2. Влияние напряженности поля на условия ориентации частицы, лежащей на электроде - полочке.

4.3. Влияние напряженности поля на условия срыва частицы с электрода -полочки.

4.4. Влияние диэлектрической проницаемости на условия ориентации и срыва семенных частиц.

4.5. Вольт-амперная характеристика рабочего органа.

4.6. Поведение семенных частиц в рабочей зоне ЛЭТ.

4.7. Исследование факторов, влияющих на эффективность работы ленточного электростатического триера.

4.8. Оптимизация параметров ленточного электростатического триера.

4.9. Влияние выделения биологически ценных семян в электростатическом поле на урожай.

Выводы.

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОРТИРОВАНИЯ СЕМЯН ОГУРЦА НА ЛЭТ.

Увеличение количества и качества продукции овощеводства является одной из главных задач в развитии агропромышленного комплекса. Экономическая ситуация, сложившаяся в России, требует от объектов сельскохозяйственного производства сокращения производственных расходов. Центральным звеном в решении этой проблемы является семеноводство. Семена, носители биологических свойств, в решающей степени определяют качество и количество получаемого урожая. Ученые и специалисты сельского хозяйства постоянно совершенствуют и разрабатывают новые агроприемы и технические средства для выделения биологически ценных семян с целью улучшения их посевных качеств.

Овощи имеют огромное значение в питании человека. Они содержат белки, жиры, углеводы, минеральные соли, органические кислоты, различные витамины и другие, необходимые для роста и развития человеческого организма вещества. Наличие овощей в рационе питания увеличивает усвояемость питательных веществ, находящихся в других продуктах. Согласно рекомендациям института питания Академии медицинских наук, 15-20% энергетического баланса человека должно покрываться за счет фруктов и овощей, а годовая норма потребления овощей должна составлять 119 кг [54]. Фактически сейчас на душу населения приходится в среднем 70 кг овощей. Для удовлетворения потребности населения в овощной продукции в Российской Федерации в ближайшей перспективе необходимо иметь не менее 16-17 млн. тонн овощей в год. Причем снабжение овощной продукцией должно быть круглогодично, т.к. овощи являются одним из основных источников витаминов и микроэлементов, необходимых человеческому организму.

Одной из важнейших овощных культур является огурец. На территории Удмуртской Республики огурец, в основном, возделывают в защищенном грунте, производство которого в зимний период считается особенно энергоемким.

Необходимость поставлять продукцию на рынок в течение круглого года заставляет производителей активнее влиять на условия возделывания овощных культур. Это означает, что необходимо подбирать наиболее благоприятное место для выращивания овощных культур с учётом климата, плодородия почвы, подогрева почвы и воздуха, использования искусственного освещения, применяемой агротехники и качества посевного материала. Последнее значительно зависит от селекции и семеноводства.

Известно, что семена одной партии неоднородны по своим характеристикам, что является объективной реальностью, зависящей от биологических особенностей растения, почвенно-климатических факторов и агротехнических условий возделывания культуры. Таким образом, семена в посевной партии различаются по своим физическим, биологическим и физиологическим свойствам, по продуктивности и посевным качествам. Особенно чётко неоднородность семян прослеживается у огурца, что связано, в первую очередь, с местом формирования семенников. Наилучшее качество семян бывает с плетей первого порядка.

Проблема изучения неоднородности семян и улучшения качества посевного материала методом отбора всегда была в центре внимания учёных и специалистов сельского хозяйства. Совершенствование системы семеноводства и улучшение отбора биологически ценных семян может повысить продуктивность производственных площадей до 20%.

Пути повышения урожая семян и улучшения их качества многообразны. Качество семенных партий можно улучшить техническими мероприятиями. Одним из важнейших условий получения желаемых в данной области результатов является хорошая предпосевная подготовка семенного материала, к которой относятся:

- дражирование;

- инкрустация;

- гранулирование;

- калибровка, или сортирование семян.

Отбор крупных семян производится с целью выделения семян с высокой массой 1000 шт., в которых, как правило, больше питательных веществ, они быстрее прорастают. Такие семена обеспечивают наилучшую сортовую активность, более короткий период вегетации и повышенные урожаи.

Основными показателями качества семян являются всхожесть, энергия прорастания. У кондиционных семян всхожесть составляет 60-70% от лабораторной. Следовательно, большую экономическую пользу может принести отбор биологически ценных семян с целью повышения их урожайности.

В работах Ульриха H.H., Якубицкой Т.С., Макаро И.Л., Кондратьевой A.B. и др. отмечено, что крупные семена обладают более высокой продуктивностью и дают урожай с одного растения в полтора - два раза выше, чем мелкие [61,98,120].

Поскольку для основной массы семян с увеличением размеров семени возрастает его масса, можно считать, что сортированием по размерам достигается сортирование по массе. Для огурца наиболее тесную связь с массой имеет толщина семени. Следовательно, семена огурца можно и нужно сортировать по их толщине.

Однако, при сортировании семенной смеси по геометрическим свойствам семян не учитываются их внутренние свойства.

В связи с этим возникает необходимость определить признак качества семян, который с достаточной полнотой позволил бы выделить из семенной партии наиболее ценные семена, сочетающие в себе лучшие геометрические и биологические качества.

В начале прошлого века были начаты исследования по возможности сортирования семян с помощью различных видов электрических полей. Существенное преимущество электросепарации перед остальными способами сепарации - это, прежде всего, высокое качество разделения одновременно по нескольким физическим и биологическим свойствам, возможность автоматизации процессов и отсутствие травмирования семенных частиц.

Исследованиями ведущих ученых страны Басова A.M., Бородина И.Ф., Изакова Ф.Я., Тарушкина В.И., Шмигеля В.Н., Яснова Г.А., Каменира Э.А. и других доказана возможность применения электрического поля для сортирования семян различных культур. Сортирование семян проводили электрическим полем постоянного тока (коронного разряда и электростатическим), а также электрическим полем промышленной и высокой частоты.

В настоящее время разработаны комплексы машин для элекгросепарации семян с использованием поля коронного разряда (барабанный, транспортёрный, камерный, типа "горка", электростатического поля (камерный, решётный) и диэлектрический.

Возможность сортирования семян культур, имеющих форму сплюснутого разновытянутого эллипсоида, была рассмотрена на классификаторе семян в электростатическом поле на наклонных электродах-плоскостях, на барабанном диэлектрическом сепараторе, на решете с круглыми отверстиями [5, 9, 91, 102]. Однако наибольший интерес представляет устройство, предложенное Быковым В.Г. и Шмигелем В.Н. [23]. Смесь делится на фракции в электрическом поле, в процессе разделения исключается влияние центробежных сил и травмирование семян.

Исследование процессов, протекающих в межэлекгродном пространстве, выявило, что вследствие высокой напряженности электростатического поля в воздушном промежутке частицы ориентируются длинной осью вдоль силовых линий электростатического поля. Электростатическое поле образовано плоским электродом, закрытого слоем диэлектрика и заземлёнными электродами в виде прямого угла. Сориентированные разновытянутые частицы под действием моментов сил электрического поля срываются с электрода. Менее выполненные семена остаются на полочке и выносятся лентой конвейера за пределы электростатического поля в приемный бункер щуплых и мелких семян.

Поэтому исследование процессов сортирования семян огурца в электростатическом поле на ленточном триере и выявление эффективных режимов его работы является актуальной проблемой.

Цель работы: разработка и исследование устройства для выделения биологически ценных семян огурца в электростатическом поле.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- теоретически обосновать и исследовать возможность сортирования семян огурца, получить аналитическое выражение для расчёта напряжённости электростатического поля в межэлектродном промежутке ленточного электростатического триера (ЛЭТ);

- дать аналитическое выражение угла наклона траектории движения семенных частиц к вертикали в межэлектродном промежутке ЛЭТ;

- разработать физическую модель сплюснутой диэлектрической эллипсоидальной частицы разновытянутой формы для проверки распределения плотности контактного заряда на её поверхности и стекания заряда с течением времени;

- разработать экспериментально-производственную установку для сортирования семян огурца, провести лабораторные и производственные испытания;

- дать рекомендации по применению ЛЭТ.

Объектом исследования является совокупность свойств семян огурца, параметров, режимов работы устройства для сортирования семян огурца в электростатическом поле.

Предметом исследований являются процессы, протекающие в межэлектродном пространстве ленточного электростатического триера и определение оптимальных параметров и режимов работы ЛЭТ.

Методы исследований. Решение поставленных задач проводилось на основе применения:

- теории электромагнитного поля;

- методов статистической обработки экспериментальных данных;

- основ теории активного планирования эксперимента;

- методов определения показателей качества семян. Научная новизна работы состоит в следующем:

- предложен способ отбора жизнеспособных и биологически активных семян огурца в электростатическом поле;

- теоретически обоснована возможность использования ленточного электростатического триера (ЛЭТ) для сортирования семян огурца с целью выделения биологически ценных семенных частиц по их толщине;

- теоретически описаны условия ориентации и срыва семенных частиц с электрода - полочки в электрическом поле;

- получено аналитическое выражение угла наклона траектории движения частиц к вертикали в межэлектродном промежутке (ЛЭТ);

- разработана физическая модель процесса контактной зарядки сплюснутого разновытянутого диэлектрического эллипсоида на электроде-полочке в электростатическом поле.

- разработана математическая модель процесса сортирования семян огурца на ЛЭТ, учитывающая влияние основных его параметров и режимов на технологическую эффективность работы;

- на основе теоретических исследований разработано устройство, позволяющее проводить электростатическое сортирование семян огурца.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- теоретическом обосновании процесса сортирования семян огурца в электрическом поле на ЛЭТ;

-разработке эффективного устройства для отбора более жизнеспособных и биологически ценных семян огурца с целью подготовки их к посеву.

Реализация результатов работы. Материалы исследований явились основой разработки устройства для сортирования семян огурца в электростатическом поле, используемых в ряде хозяйств Удмуртской Республики.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- способ отбора сортирования семян огурца в электростатическом поле;

- теоретические зависимости, описывающие поведение частицы в межэлектродном промежутке ЛЭТ;

- физическая модель процесса контактной зарядки сплюснутого разновытянутого диэлектрического эллипсоида в электростатическом поле;

- математическая модель процесса сортирования семян, устанавливающая связь основных технологических и конструктивных параметров ЛЭТ с показателями качества семян;

- устройство сортирования семян огурца в электростатическом поле с целью выделения биологически ценных семян.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на 3-й и 4-й Международных научно-технических конференциях "Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве" (ВИЭСХ, 2003, 2004 г.г.), на 2-й Международной научно-практической конференции "Земледельческая механика в растениеводстве" (ВИМ, 2003), Международной научно-практической конференции "Проблемы развития энергетики в условиях производственных преобразований" (ИжГСХА, 2003 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Устойчивому развитию АПК - научное обоснование" (ИжГСХА, 2004 г.).

Основные теоретические положения диссертационной работы подтверждены экспериментальными исследованиями в лабораторных и полевых условиях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, включая один патент на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включает 122 наименования, 26 приложений, изложена на 187 страницах текста, содержит 47 рисунков и 7 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Анализ существующих способов сортирования семян огурца показал, что известные методы и средства механического сортирования, основанные на разделении семенной смеси по одному из признаков, недостаточно совершенны и не отвечают современным требованиям. Поэтому необходимо разработать более эффективный способ сортирования семян. Одним из них является сортирование семенного вороха в электростатическом поле.

В связи с этим была поставлена задача - исследовать процесс сортирования семян огурца в электростатическом поле высокой напряжённости на ленточном триере.

В соответствии с поставленной научной задачей проведены теоретические и экспериментальные исследования.

Проведённые исследования позволили получить следующие результаты.

1. Анализ литературных источников показал, что существующие методы и средства для сортирования семян огурца недостаточно совершенны и не отвечают современным требованиям. Одним из перспективных путей повышения эффективности отбора биологически ценных семян огурца является сортирование семян огурца с использованием электрических полей.

2. Полученные аналитические выражения для расчёта минимальной напряжённости электрического поля, необходимой для ориентации семенных частиц и срыва их с электродов-полочек позволяют определить условия ориентации и срыва семенных частиц по совокупности физических, биологических свойств.

3. Полученные аналитические зависимости, описывающие угол наклона к вертикали траектории движения семенных частиц после отрыва их от электрода - полочки, подтверждают, что сортированием процессом сортирования семян можно управлять.

4. На основе методики активного планирования эксперимента проведены исследования влияния конструктивных параметров установки на технологическую эффективность. Применение модели и результатов исследования позволило найти оптимальные параметры сортирования семян огурца на ленточном электростатическом триере (ЛЭТ).

Наибольшее значение экономической эффективности (0,74) соответствует оптимальному режиму работы экспериментальной установки для отбора биологически ценных семян:

- напряжение, подаваемое на электроды 20,9 кВ;

- скорость движения транспортёрной ленты 0,07 м/с;

- расстояние между электродами 23 мм;

- подача семенного материала 2,85 кг/ч.

5. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработан ленточный электростатический триер, позволяющий производить отбор более жизнеспособных семян огурца, что улучшает качество посевного материала и способствует увеличению производства получаемой продукции.

Разработанная конструкция ленточного электростатического триера защищена патентом на изобретение в Федеральном институте промышленной собственности РФ (№2217893 от 10 декабря 2003 г.).

6. Производственные испытания ЛЭТ подтвердили результаты лабораторных исследований, показав высокую надёжность процесса сортирования семян огурца. Сепарация семян на ЛЭТ даёт повышение урожайности до 40%.

7. Экономический эффект от использования ленточного электростатического триера в агрокомбинате "Мир" Боткинского района Удмуртской Республики составил 424596 руб. Срок окупаемости от внедрения данной установки - один сезон.

1. Ангелов A.A., Верещагин И.П., Ершов B.C. и др. Физические основы электрической сепарации. - М., Недра, 1983.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. 278 с.

3. Азин JI.A., Басов A.M., Изаков Ф.Я., Шмигель В.Н. Влияние электрического поля постоянного поля на посевные качества семян // Труды Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Т. И, 1960 г., с. 195203.

4. Ахназарова C.JL, Кофанов В.В. Статистические методы планирования и обработки экспериментов. М.: Наука,1972. - 152с.

5. Басов А.М., Быков В.Г., Лаптев A.B., Файн В.Б. Электротехнология. М.: Агропроиздат, 1985.

6. Басов A.M. Влияние рабочего органа ЭИТ на формирование новых агроприемов и технологических процессов // Труды ЧИМЭСХ 1975. - Вып. 97

7. Басов А.М., Изаков Ф.Я. Диэлектрическая проницаемость зерна и ее влияние на сепарацию // Труды ЧИМЭСХ, вып. 12. Челябинск, 1961.

8. Басов A.M., Изаков Ф.Я. Некоторые вопросы теории сепарации зерна и методики её исследования // Труды ЧИМЭСХ, вып. 12. Челябинск, 1961.

9. Басов А.М., Изаков Ф.Я., Шмигель В.Н. и др. Электрозерноочистительные машины. -М.: Машиностроение, 1968.

10. Ю.Басов A.M., Чиров И.Ф. Признак разделения зерновых частиц в электростатическом поле // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985, № 3, с. 57-58.

11. П.Басов А.М., Шмигель В.Н. Поведение зерна на неподвижной плоскости при наложении электростатического поля // Труды ЧИМЭСХ, вып. 12 Челябинск, 1961.

12. Блох Л.С. Основные графические методы обработки опытных данных. МЛ.: Машгиз, 1951.- 116с.

13. БогородицкийН.П. и др. Теория диэлектриков.- M.-JI.: Энергия, 1965.

14. Болотских A.C., Даус Е.Г. Промышленное производство огурцов. М.: Колос, 1983.

15. Бородин И.Ф. Развитие электротехнологии в сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983, №6, с.27-31.

16. Бородин И.Ф., Шмигель В.В. Контактная зарядка эллипсоидальных частиц в электростатическом поле // Вестник РАСХН, №4, 2000 .

17. Бородин И.Ф., Шмигель В.В., Стерхова Т.Н. Сортирование семян огурца по их толщине на ленточном электростатическом триере // Вестник РАСХН. 2000, №3.

18. Бородин И.Ф., Шмигель В.В., Юберев H.H. Траектория движения сплюснутых разновытянутых эллипсоидальных частиц в электростатическом триере // Вестник РАСХН, 2001,№3.

19. Бородин И.Ф., Шмигель В.В., Юберев H.H., Стерхова Т.Н., Пряженников Д.В. Угол наклона траектории частиц в ленточном электростатическом триере //Доклады РАСХН, 2002, №1.

20. Боуманс Г. Эффективная обработка и хранение зерна. Пер. с англ. В.И.Дашевского. -М.: Агропромиздат.1991

21. Брызгалов В.А., Советкина В.Е., Савинова Н.И. Овощеводство защищенного грунта. JI.: Колос, 1983.

22. Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Киров, 2000.

23. Быков В.Г., Шмигель В.Н. Триер. Авторское свидетельство №460903. -Бюллетень изобретений № 7,1975.

24. Васильева О.П. Повышение эффективности разделения зерновой смеси путем оптимизации параметров и режимов работа триера с переменной угловой скоростью вращения цилиндра. Дисс. на соис. канд. техн. наук. -Ижевск, 2000.

25. Веденяпин В.Г. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 159 с.

26. Водянников В.Т. Экономическая оценка средств электрификации иавтоматизации сельскохозяйственного производства и система сельской энергетики. Учебное пособие для студентов, аспирантов и специалистов сельской энергетики. М.: МГАУ, 1997.- 180с.

27. Волкова З.В., Жусь Г.В., Кузьмин Д.В. Диэлектрическая сепарация различных поликонцентратов и материалов. М., Наука, 1975, 120 с.

28. Воронов И.Г. и др. Очистка и сортирование семян. М.: Государственное издательство с/х литературы, 1959.

29. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины. М.: Машгиз, 1981.- 368 с.

30. Гладских А.И., Льянов Х.-М.М. Математико-статистическое моделирование в агробиологии. Целиноград, 1989.- 82с.

31. Гончарук Н.С. и др. Эффективность электросепарации семян при промышленной культуре в закрытом грунте // Вестник СХН. 1981г., №7.

32. ГОСТ 8.207 76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

33. Громов А.Г. Повышение удельной производительности триеров с помощью вибрации // Труды ЧИМЭСХ. 1967. - Вып. 26. - с. 145 - 154.

34. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., Колос, 1973.

35. Дринч В.М. Лучше меньше, да лучше. // Сельский механизатор. 1998, № 1, с. 11.

36. Дринч В.М., Суконин Л.М. Технология и комплекс машин для очистки зерна и семян.

37. Еговкин В.Н. Разработка и изготовление высоковольтных источников питания для установок электронно-ионной технологии сельскохозяйственного назначения // Научные труды ФГОУ ВПО Ижевской ГСХА, 2003, т. 2

38. Елизаров В.П., Матвеев A.C. Современные средства предварительной обработки зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986.-№8.

39. Изаков Ф.Я. и др. Влияние электрического поля постоянного тока на семена (опыты с семенами огурцов) // Сад и огород. № 4, 1958

40. Изаков Ф.Я. и др. Определение показателей электрической сепарации материалов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1974, №5.

41. Изаков Ф.Я. Исследование сортирования семян в электрическом поле коронного разряда.: Автореф. дис. канд.техн. наук-Л., 1960.

42. Изаков Ф.Я. Теория и вопросы оптимизации процессов обработки семян в электрическом поле коронного разряда. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук. М., 1971.

43. Изаков Ф.Я., Дмитриев В.Н. Предельный контактный заряд диэлектрического эллипсоида // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1974, №3.

44. Изаков Ф.Я., Зайцев Б.В. Методика определения диэлектрической проницаемости отдельных эллипсоидальных частиц методом пробного тела // Труды ЧИМЭСХ, вып. 31, Челябинск, 1968.

45. Изаков Ф.Я., Яснов Г.А. Критерий разделения семян в поле коронного разряда // Тр. ЧИМЭСХ. Вып 2. 1965.

46. Каменир Э.А. Использование электронно-ионной технологии в некоторых процессах сельскохозяйственного производства. И Труды ЧИМЭСХ, 1983.

47. Климок А.И., Конченко Н.Ф. Выбор размерного признака разделения семян на фракции // Труды ЧИМЭСХ, вып.62,1973.

48. Козьмина Н.П. Зерно. М.: Колос, 1969.

49. Коняев Н.Ф. Математический метод определения площади листьев растений // Доклады ВАСХНИЛ. 1970, №9.

50. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Мн.: Изд-воБГУ, 1982.-302с.

51. Круг Г. Овощеводство // Пер. с нем. В.И.Леунова М.: Колос 2000 Справочник по овощеводству. Под общей редакцией д.с.н. профессора В.А.Брызгалова. Д.: Колос, 1971.

52. Кудрявцев И.Ф., Карасенко В.А. Электрический нагрев и электротехнология. -М.: Колос, 1975.

53. Кузманов Е. К. Электростатическая сепарация семян овощных культур в условиях НБР. Диссертация .к.т.н. Москва, 1988,

54. Лавров И.М., Шмигель В.Н. Способ и устройство для измерения величины и знака заряда. A.C. №454488, Б.И. № 47, 1974.

55. Лебедева А.Т. Огурец.-М. Росагропромиздат, 1988.

56. Литвинов С.С. Овощеводство Росси и его научное обеспечение. // Картофель и овощи. 2003, №1.

57. Лудилов В.А. Семеноводство овощных и бахчевых культур. М.: Агропромиздат, 1987. - 223с.

58. Макаро И.Л., Кондратьева A.B. Повышение продуктивности семян овощных культур. М.: Сельхозиздат, 1962. - с. 200.

59. Мамбиш И.Е. О технологических режимах подготовки пшеницы к помолу. // Труды ВНИИЗ. вып. 24. - Челябинск, 1952.

60. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983.

61. Махарашвилли Г.М. Обработка семян огурца в электрическом поле переменного тока высокого напряжения // Механизация и электрификация сельского хозяйства. № 11, 1970.

62. Медведев В.П., Дураков A.B. Механизация производства семян овощных и бахчевых культур. М.: Агропромиздат, 1985.

63. Мельников C.B., Алёшкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л. :Колос, 1980.

64. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: ВНИИЭСХ, 1998. - 220 с.

65. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве под ред. доктора с/х наук, проф. Велика В.Ф. М.: Высшее образование, Агропромиздат, 1992, с.255.

66. Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Зарядка несферических частиц аэрозолей в поле коронного разряда. Сильные электрические поля в технологических процессах. -М.: Энергия, 1971. Вып.2.

67. Мищенко В.И. Исследование электрического способа сепарации семян сахарной свеклы и обоснование основных параметров установки. Диссертация к. т. н.-Киев, 1970,160 с

68. Моисейченко В.Ф., Заверюха А.Х., Трифонова М.Ф. Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве. М.: Колос, 1994.

69. Мурманцев Ф.М. Исследование процесса разделения мелкосеменных смесей в наведенном электростатическом поле. Дисс. на соиск. канд. техн. наук. -Челябинск, 1973.

70. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. Наука, М., 1965.

71. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение , 1980. - 304с.

72. Ниязов А.М., Стерхова Т.Н., Шмигель В.В. Энергосберегающая технология в производстве овощей закрытого грунта. // Труды ВИЭСХ, М., 2003, ч.2

73. Патент РФ №. 2217893. Триер. // Шмигель В.В., Бородин И.Ф., Стерхова Т.Н.

74. Рахманин В.Г. Исследование процесса обработки и протравливания семян с применением электростатического поля. Дисс. на соиск. канд. техн. наук. -Челябинск, 1973.

75. Рахманин В.Г. К методике определения величины контактного заряда зерен в электростатическом поле // Труды ЧИМЭСХ, вып. 61,1972.

76. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента.- М.: Наука, 1971. 192с.

77. Слободняк Н.И. Влияние сепарации семян овощных культур на посевные качества и урожай // Сад и огород, 1958, №8. Стр. 22-25

78. Справочник овощевода. М.: Россельхозиздат, 1985.

79. Справочник по овощеводству. Составитель В.А Брызгалов. JI.: Колос, 1982.

80. Стерхова Т.Н., Илемков В.В. Определение однородности электрического поля ЛЭТ // Материалы Всероссийской научно практической конференции. -Ижевск, 2004 г., с.365 - 367.

81. Стреттон Дж. А. Теория электромагнетизма.- М.-Л.:ОГИ3.1948.

82. Тарушкин В.И. Барабанный диэлектрический сепаратор // Техника в сельском хозяйстве. 1980, №6, с.27-28.

83. Тарушкин В.И. К методике определения разнокачественности семян в посевной партии электрометрическим способом // Доклады МИИСП. Вып.З, т. 8, Москва, 1972.

84. Тарушкин В.И. Машины для отбора биологически ценных семян. // Техника в сельском хозяйстве. 1994, №6, с. 18-19.

85. Тарушкин В.И. Напряженность ориентации семян в электостатическом поле // Вестник СХН. 1972, №4, с 90 94.

86. Тарушкин В.И. Технологический комплекс диэлектрических сепарирующих устройств // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983, №4, с.33-37.

87. Тихомиров В.Б. Математические методы планирования эксперимента при изучении нетканых материалов. М., 1968.

88. Тиц З.Л. Машины для послеуборочной обработки зерна. М.: Машиностроение, 1967. - с. 4

89. Ульрих H.H. Методы агрономической оценки эффективности машинного сортирования семян // Сб. трудов ВИМ. т.ЗО, М., 1961

90. Филатов H.A. Влияние скорости движения на эффективность работы ленточного триера // Труды Красноярского сельскохозяйственного института. -Т.21,1968, с.86-92

91. Фирсова М.К. Семенной контроль. М. Колос, 1969.

92. Хасанова З.М. Влияние электрического поля постоянного тока на некоторые физиолого-биохимические процессы и урожай яровой пшеницы. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Уфа, 1973.

93. Шмигель В.В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле. Автореферат на соискание учёной степени доктора технических наук. -Москва, 2004.

94. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н., Григорьев A.B., Кондратьев Н.Ф., Кожевникова Г.П. Разделение семян огурца на электростатическом триере // Картофель и овощи. № 1, 2003.

95. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н. К вопросу сортирования семян огурца на ЛЭТ // Труды ВИЭСХ, М., 2004, ч.2

96. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н., Лачин A.B., Шенец A.B. Контактная зарядка сплюснутых эллипсоидальных частиц в электростатическом поле // Вестник РАСХН. 2003, №4.

97. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н., Максимова Г.М., Воробьев Д.В., Рыбаков В.Ф. Ленточный электростатический триер для сепарации семян огурца // Картофель и овощи. № 5, 2000.

98. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н., Мещанинов А.Н. Разделение семян огурца в электростатическом поле на ленточном триере // Вестник РАСХН. 1999, №3.

99. Шмигель В.В., Стерхова Т.Н. Определение технологических параметров ленточного электростатического триера // Научные труды ВИМ, М., 2003, т. 148.

100. Шмигель В.В. Определение центра контактного заряда разновытянутого эллипсоида вращения // Вестник РАСХН. 1998, №4.

101. Шмигель В. Н. Исследование возможности разделения зерновых смесей на решетах при наложении электростатического поля. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Челябинск, 1965.

102. Шмигель В.Н. Определение размеров зерен различных культур // Науч. тр. ЧИМЭСХ, вып. 22, 1965. с. 24 -31.

103. Шмигель В.Н. О рабочем органе в технологических процессах машины.//Труды ЧИМЭСХ.- 1975.-Вып.97.с. 17-22.

104. Шмигель В.Н., Рахманин В.Р., Колмакова М.И., Бубнов A.A. Прибор для определения центра тяжести тела A.C. № 346153, Б.И. № 20,1969.

105. Шмигель В.Н Способ определения диэлектрической проницаемости эллипсоидальных частиц. A.C. № 255409 СССР Опубл. в Б.И. № 33, 1969.

106. Шмигель В.Н. Способ определения диэлектрической проницаемости эллипсоидальных частиц, преимущественно зерна. A.C. № 137583, Б.И. №8, 1961.

107. Шмигель В.Н., Стерхова Т.Н. Установка для сортирования семян огурца в электрическом поле на ленточном триере // Труды ИжГСХА. Ижевск, 2003.

108. Шмигель В.Н. К вопросу терминологии некоторых физических свойств семян // Научные труды ЧИМЭСХ, вып. 69, 1972, с.51-61

109. ЮринаО.В. -Огурцы. М.: Московский рабочий, 1985.

110. Якубицкая Т.С., Гришкевич М.Н., Завадская H.H. Огурцы Минск.: Ураджай, 1974.

111. Pech L. Saturactii naboj dielektrike kulicky Elektrotechn Casop, 13, 1962, №4.

112. Handb. Vererbungsw. 3(П с) II.